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No.000447 ワーク吸着移載機構

コンベヤ上のワークを吸着し次工程に移載する

コンベヤ上のワークを吸着し、搬送方向を90度変えて次工程に移載する

IDEA NOTE 設計工数の削減

購入品(ロータリアクチュエータ、ガイド付きシリンダ)で設計工数を削減

  • SolidWorks,IGES,Parasolid,SATなどの3D CADとDXFの2D CADデータをダウンロードできます。
    CADデータ利用規定
    1.データの利用目的
    株式会社ミスミ(以下「当社」といいます)が本サイトに掲載するCADデータ(3DCADデータ、3DCAD中間データおよび2DCADデータをいいます)は、CADを用いたレイアウト設計において、当社または当社取り扱いメーカーの製品(以下、製品といいます)の干渉・形状等を簡便に確認のためにご利用いただくことを目的として提供しております。
    また本サイトの各事例ページで記載された部品を組み合わせた場合の品質・正確性・機能・安全性・信頼性等の一切の保証は致しかねますので予めご了承ください。
    2.データの特性
    CADデータのうち、公差・表面の粗さ・面取り等については、実際の製品の形状と異なる場合があります。また、CADデータの容量を軽くし、安定したデータの提供を維持するため、一部の製品につきましては油溝形状やネジ、バネ形状等を省略したデータとなっている場合がございます。あらかじめご了承のうえご利用ください。
    3.免責事項
    当社は、CADデータの作成にあたり十分な注意をしておりますが、上述のデータの特性により、CADデータの正確性を保証するものではありません。また、当社は予告なしにCADデータを変更、追加または削除することがあります。当社は、理由の如何に関わらず、CADデータの利用、変更および削除により生じるいかなる損害に対しても責任を負うものではありません。
    4.著作権
    CADデータに含まれる一切の情報の著作権は、当社または当社取り扱いメーカーに帰属します。当該著作権は、著作権法および国際条約により保護されています。当社の事前の許可を得ることなく、上述の利用目的以外にCADデータを利用(複製、改変、アップロード、掲示、送信、頒布、ライセンス、販売、出版等を含む)することはできません。また、貴社の機械設計以外の目的でのご使用(販売促進等のご使用を含む)はできません。
    上述の利用目的および法令等に違反したCADデータの利用が認められた場合、当社は、利用者に対しCADデータおよび当社のサイトの利用を禁止するほか、法的措置を取る場合があります。
    5.第三者規定
    第三者(取り扱いメーカーを含む)が権利を有するCADデータやCADデータ作成・閲覧ソフトウェアを利用する場合は、別途、第三者が定める規定に同意しなければCADデータやソフトウェアが利用できない場合がございます。またこの場合、当社は当該第三者のCADデータ及びソフトウェアの瑕疵、権利侵害等については、一切の責任を負いません。あらかじめご了承下さい。

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    CADデータに関する留意事項

    1. アセンブリデータは構想設計段階の組立図で、構造を説明するためのものです。従って、詳細な部品形状は、各種設計条件を加味して仕上げられたものではありません。
      データの一部を流用される際は、ご設計中の条件に適合した仕様に編集してください。
    2. ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
      サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。
    3. ※枠で囲われた部分がサブアセンブリ単位

    4. 製作部品は寸法や形状を編集しやすいスケッチ、ヒストリーを心がけて作成しています。
    5. ユニットに使用している他社購入品CADデータは、カタログを参照し、ミスミ監修にてオリジナルで作成しています。

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  • ワーク吸着移載機構の部品リストをCSV形式でダウンロードできます。
  • ※ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
       サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。

仕様

目的・動作

  • ワークの搬送方向を90[°]変え次工程に移載する

環境・操作性

  • コンベヤでパレットに整列したワークが搬送されてくる
  • パレットはピッチ送りで搬送する
  • ワークを吸着ホルダで吸着しロータリアクチュエータで90[°]旋回する
  • 90[°]搬送方向が違うコンベヤに移載する

対象ワーク

  • 形状種類:円盤形状
  • 材質:POM
  • 外形寸法:φ20×5[mm]
  • 質量:0.002[kg]

特徴

動作仕様・寸法

  • 外観寸法:W233×D160×H172[mm]

必要精度・荷重

  • 吸着ホルダ吸着力:0.2[N]以上
  • シリンダ推力:3.2[N]以上

主要部品の選定根拠

  • 吸着ホルダ
    • ワークを吸着する
    • 吸着力がワーク重量の10倍以上のものを選定
  • ガイド付きシリンダ
    • ワーク吸着時の上下動作を行う
    • 20[mm]程度のストロークを確保でき推力がシリンダに掛かる荷重以上のものを選定
  • ロータリアクチュエータ
    • ワーク移載時の90[°]旋回を行う
    • 実効トルクが必要トルク以上、許容運動エネルギーがワーク移載時の運動エネルギー以上で許容モーメントがロータリアクチュエータにかかるモーメント以上のものを選定

設計ポイント

主要部品の計算工程

  • 吸着パッドの吸着力を検証する
    • 条件値:
      真空度:60[-kPa]
      ホルダ径:φ10[mm]
      効率:0.5
      安全率:10
    • 吸着力:π(10×10⁻³)²/4×60×10³×0.5=2.36[N]
      ワーク重量:0.002×9.8=0.02[N]
      2.36[N]>0.2[N]=0.02×10 より、成立
  • ガイド付きシリンダの推力とシリンダに掛かる荷重を検証する
    • 条件値:
      エア圧力:0.5[MPa]
      チューブ径:φ12[mm]
      ロッド径:φ8[mm]
    • 推力:(π(12×10⁻³)²/4-π(8×10⁻³)²/4)×0.5×10⁶=31[N]
      シリンダに掛かる荷重:3.2[N]
      31[N]>3.2[N] より、成立
  • ワーク移載時の必要トルク、運動エネルギーとロータリアクチュエータに掛かるモーメントを検証する
    • プレート2慣性モーメントを求める
    • 条件値:
      プレート2の質量:m1=0.407[kg]
      プレート2の幅:w1=140[mm]=0.14[m]
      プレート2の長さ:L1=70[mm]=0.07[m]
      プレート2の重心から回転中心までの距離:L1'=105[mm]=0.105[m]
    • プレート2慣性モーメント:I1
      I1=m1×(w1²+L1²)/12+m1×L1'²
         =0.407×(0.14²+0.07²)/12+0.407×0.105²
         =5.32×10⁻³[kg・m²]
    • プレート3の慣性モーメントを求める
    • 条件値:
      プレート3の質量:m2=0.129[kg]
      プレート3の幅:w2=56[mm]=0.056[m]
      プレート3の長さ:L2=55[mm]=0.055[m]
      プレート3の重心から回転中心までの距離:L2'=106.5[mm]=0.107[m]
    • プレート3の慣性モーメント:I2
      I2=m2×(w2²+L2²)/12+m2×L2'²
         =0.129×(0.056²+0.055²)/12+0.129×0.107²
         =1.54×10⁻³[kg・m²]
    • シリンダ、スピードコントローラ及び吸着パッドの慣性モーメント:I3
      I3=2.39×10⁻³[kg・m²](Solidworksの計算より)
    • 旋回部の慣性モーメント:I
      I=I1+I2+I3
       =5.32×10⁻³+1.54×10⁻³+2.39×10⁻³
       =9.25×10⁻³[kg・m²]
    • シリンダ動作条件
      揺動角度:90[°]=π/2[rad]
      揺動時間:1[s]
      角加速度:2θ/t²=(2×π/2)/1²=3.14[rad/s²]
    • 慣性負荷:9.24×10⁻³×3.14=0.029[N・m]
    • 必要トルク:0.029×10=0.29[N・m]
    • シリンダ実効トルク
      エア圧力:0.5[MPa]
      実効トルク:2.5[N・m](カタログ値)
      2.5[N・m]>0.29[N・m] よって、成り立つ
    • 運動エネルギーの確認
      角速度:2θ/t=(2×π/2)/1=3.14[rad/s]
      ワーク移載時の運動エネルギー:9.24×10⁻³×3.14²/2=0.046[J]
      許容運動エネルギー:0.048[J]
      0.048[J]>0.046[J] よって、成り立つ
    • 許容モーメントの確認
    • 条件値:
      ロータリアクチュエータにかかる荷重:11.3[N]
      荷重点距離:93.5[mm]=0.094[m]
    • ロータリアクチュエータにかかるモーメント:11.3×0.094=1.06[N・m]
      許容モーメント:5.3[N・m]
      5.3[N・m]>1.06[N・m] よって、成り立つ

構造の作り込みと設計の勘所

  • 吸着ホルダを2つ取り付けたことで、ワークの2個取り、大物取りに対応できる

技術計算リンク

  • 検索コード:#UL447

部品リスト

ワーク吸着移載機構 構成部品
No. 部品名 イメージ写真 ミスミ型式 数量 参考単価
(単位:円)
参考出荷日 最新カタログ
掲載ページ番号
1 六角支柱 六角支柱 PLSBWRK10-90 4 330 2 日目 1_2319
2 ノックピン ノックピン MS4-10 2 269 1 日目 989
3 金属ワッシャ 金属ワッシャ FWASM-D22-V0-T6-HKC 1 1,440 3 日目 2_147
4 スピードコントローラ スピードコントローラ SPSNL4-1 2 760 1 日目 2_1575
5 金属ワッシャ 金属ワッシャ FWASM-D32-V0-T8-HKC 1 1,730 3 日目 2_147
6 ガイド付シリンダ ガイド付シリンダ MGCLF12-20 1 10,080 1 日目 2_1557
7 シリンダ用センサ シリンダ用センサ ME34L1 2 2,240 1 日目 2_1548
8 スピードコントローラ スピードコントローラ SPSNL4-M5 2 600 1 日目 2_1575
9 吸着ホルダ 吸着ホルダ MVCMN10 2 4,060 1 日目 2_1505
10 ばね座金・平座金組込六角穴付ボルト ばね座金・平座金組込六角穴付ボルト CBST4-12 8 23 1 日目 2_210
11 ばね座金・平座金組込六角穴付ボルト ばね座金・平座金組込六角穴付ボルト CBST6-16 4 32 1 日目 2_210
  • 上記の部品リストには、ミスミ部品のみをご案内しております。
    部品リストダウンロード(CSV)では、ミスミ部品以外の他社メーカー品、加工品のリストもダウンロード頂けます。
  • 価格、出荷日などは参考値のため実際と異なる場合があります。詳細はWeb Order System等にてご確認ください。
  • SolidWorks,IGES,Parasolid,SATなどの3D CADとDXFの2D CADデータをダウンロードできます。
    CADデータ利用規定
    1.データの利用目的
    株式会社ミスミ(以下「当社」といいます)が本サイトに掲載するCADデータ(3DCADデータ、3DCAD中間データおよび2DCADデータをいいます)は、CADを用いたレイアウト設計において、当社または当社取り扱いメーカーの製品(以下、製品といいます)の干渉・形状等を簡便に確認のためにご利用いただくことを目的として提供しております。
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    3.免責事項
    当社は、CADデータの作成にあたり十分な注意をしておりますが、上述のデータの特性により、CADデータの正確性を保証するものではありません。また、当社は予告なしにCADデータを変更、追加または削除することがあります。当社は、理由の如何に関わらず、CADデータの利用、変更および削除により生じるいかなる損害に対しても責任を負うものではありません。
    4.著作権
    CADデータに含まれる一切の情報の著作権は、当社または当社取り扱いメーカーに帰属します。当該著作権は、著作権法および国際条約により保護されています。当社の事前の許可を得ることなく、上述の利用目的以外にCADデータを利用(複製、改変、アップロード、掲示、送信、頒布、ライセンス、販売、出版等を含む)することはできません。また、貴社の機械設計以外の目的でのご使用(販売促進等のご使用を含む)はできません。
    上述の利用目的および法令等に違反したCADデータの利用が認められた場合、当社は、利用者に対しCADデータおよび当社のサイトの利用を禁止するほか、法的措置を取る場合があります。
    5.第三者規定
    第三者(取り扱いメーカーを含む)が権利を有するCADデータやCADデータ作成・閲覧ソフトウェアを利用する場合は、別途、第三者が定める規定に同意しなければCADデータやソフトウェアが利用できない場合がございます。またこの場合、当社は当該第三者のCADデータ及びソフトウェアの瑕疵、権利侵害等については、一切の責任を負いません。あらかじめご了承下さい。

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    1. アセンブリデータは構想設計段階の組立図で、構造を説明するためのものです。従って、詳細な部品形状は、各種設計条件を加味して仕上げられたものではありません。
      データの一部を流用される際は、ご設計中の条件に適合した仕様に編集してください。
    2. ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
      サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。
    3. ※枠で囲われた部分がサブアセンブリ単位

    4. 製作部品は寸法や形状を編集しやすいスケッチ、ヒストリーを心がけて作成しています。
    5. ユニットに使用している他社購入品CADデータは、カタログを参照し、ミスミ監修にてオリジナルで作成しています。

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